一、水力旋流器常見的技術參數有哪些

1、結構參數

（1）水力旋流器直徑：水力(li)旋流器直徑主要影(ying)響生產(chan)能力(li)和分離粒度(du)的大(da)小。一(yi)般說來(lai)，生產(chan)能力(li)和分離粒度(du)隨(sui)著水力(li)旋流器直徑增大(da)而增大(da)。

（2）入料管直徑Di：入料口的大小對處理能力、分(fen)級粒度及分(fen)級效率均有一定影響。入料管直徑增大，分(fen)級粒度變(bian)粗，其直徑與旋流器直徑呈一定比例，Di=（0.2-0.26）D。

（3）錐體角度：增大(da)(da)錐(zhui)角(jiao)(jiao)(jiao)，分(fen)(fen)級(ji)粒(li)度(du)變(bian)粗(cu)，減(jian)小錐(zhui)角(jiao)(jiao)(jiao)，分(fen)(fen)級(ji)粒(li)度(du)變(bian)細。一(yi)(yi)般(ban)來說對細粒(li)級(ji)物料分(fen)(fen)級(ji)，采用較(jiao)小錐(zhui)角(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)旋流(liu)器，通常取10～15°；粗(cu)粒(li)級(ji)分(fen)(fen)級(ji)和(he)濃縮(suo)用旋流(liu)器一(yi)(yi)般(ban)采用較(jiao)大(da)(da)的(de)(de)錐(zhui)角(jiao)(jiao)(jiao)，通常在(zai)(zai)20～45°。水(shui)力旋流(liu)器內的(de)(de)流(liu)體阻(zu)力隨(sui)著(zhu)錐(zhui)角(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)增大(da)(da)而增大(da)(da)。在(zai)(zai)同(tong)一(yi)(yi)進口壓力下，由于流(liu)體阻(zu)力增大(da)(da)，其生產能力要減(jian)小。分(fen)(fen)離粒(li)度(du)隨(sui)其錐(zhui)角(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)增大(da)(da)而增大(da)(da)，總分(fen)(fen)離效率降低，而底流(liu)中(zhong)混(hun)入的(de)(de)細顆(ke)粒(li)較(jiao)少。

（4）溢流管直徑：增大溢(yi)(yi)流(liu)(liu)(liu)管(guan)直徑(jing)(jing)，溢(yi)(yi)流(liu)(liu)(liu)量增大，溢(yi)(yi)流(liu)(liu)(liu)粒(li)度變粗，底流(liu)(liu)(liu)中細(xi)粒(li)級減少(shao)，底流(liu)(liu)(liu)濃度增加。根據筒體直徑(jing)(jing)確定溢(yi)(yi)流(liu)(liu)(liu)管(guan)直徑(jing)(jing)，取值范圍(wei)Do=（0.2-0.4）D，溢(yi)(yi)流(liu)(liu)(liu)管(guan)內徑(jing)(jing)是影(ying)響水力旋(xuan)(xuan)流(liu)(liu)(liu)器性能的一個最重要的尺寸(cun)，它的變化會影(ying)響到水力旋(xuan)(xuan)流(liu)(liu)(liu)器所有的工藝指標。當進口壓力不變，在一定范圍(wei)內，旋(xuan)(xuan)流(liu)(liu)(liu)器的生產能力近似正比于溢(yi)(yi)流(liu)(liu)(liu)管(guan)直徑(jing)(jing)。

（5）溢流管插入深度：溢(yi)流(liu)管插(cha)入(ru)(ru)深(shen)(shen)度(du)(du)是溢(yi)流(liu)管插(cha)入(ru)(ru)到旋流(liu)器(qi)內部一節長(chang)度(du)(du)，指的是溢(yi)流(liu)管底部到旋流(liu)器(qi)頂蓋的距離(li)。減小溢(yi)流(liu)管插(cha)入(ru)(ru)深(shen)(shen)度(du)(du)，分級(ji)(ji)粒度(du)(du)變細；增大溢(yi)流(liu)管插(cha)入(ru)(ru)深(shen)(shen)度(du)(du)，分級(ji)(ji)粒度(du)(du)變粗；通(tong)常(chang)溢(yi)流(liu)管插(cha)入(ru)(ru)深(shen)(shen)度(du)(du)h=（0.3-0.7）D。

（6）溢流管壁厚：研究表明：溢流(liu)管壁厚增(zeng)加(jia)，可以在某種程度上提(ti)高旋流(liu)器的分(fen)離(li)效率(lv)，并降(jiang)低(di)其(qi)內部能(neng)量損失，而且還能(neng)提(ti)高水(shui)力旋流(liu)器的生(sheng)產能(neng)力。

（7）進料口斷面尺寸：進(jin)料口的(de)(de)形(xing)狀(zhuang)和(he)尺寸對(dui)其生產(chan)能力、分離效率(lv)等工(gong)業指(zhi)標有重要(yao)的(de)(de)影響(xiang)。進(jin)料口的(de)(de)作(zuo)用主(zhu)要(yao)是將作(zuo)直線運(yun)(yun)動的(de)(de)液流在柱段進(jin)口處轉變(bian)為圓(yuan)周運(yun)(yun)動。進(jin)料口按照截面(mian)形(xing)狀(zhuang)可以分為圓(yuan)形(xing)和(he)矩(ju)形(xing)兩(liang)種(zhong)。

（8）底流口直徑（d）：底(di)流(liu)口(kou)直(zhi)(zhi)徑(jing)增大(da)，分級粒度(du)變細，底(di)流(liu)口(kou)直(zhi)(zhi)徑(jing)減(jian)小，分級粒度(du)變粗。根(gen)據旋(xuan)流(liu)器直(zhi)(zhi)徑(jing)確定底(di)流(liu)口(kou)直(zhi)(zhi)徑(jing)，取值范(fan)圍d=（0.15-0.25）D，底(di)流(liu)口(kou)是旋(xuan)流(liu)器中最(zui)易磨損的(de)部(bu)位。底(di)流(liu)口(kou)直(zhi)(zhi)徑(jing)的(de)增大(da)，會使水(shui)力旋(xuan)流(liu)器的(de)生產能力相(xiang)應的(de)增大(da)，但其影(ying)響(xiang)(xiang)比(bi)進料口(kou)尺寸及溢流(liu)管(guan)直(zhi)(zhi)徑(jing)的(de)影(ying)響(xiang)(xiang)相(xiang)對(dui)來說(shuo)小一些。

（9）內表面粗糙度及裝配精度：水(shui)力(li)旋(xuan)(xuan)流(liu)器(qi)的(de)內(nei)(nei)表(biao)面粗糙(cao)度及裝配精度對(dui)其(qi)生產能力(li)、分(fen)離(li)效(xiao)率(lv)等性能參(can)數的(de)影(ying)響較小(xiao)，但是在(zai)生產實踐及研究發現，水(shui)力(li)旋(xuan)(xuan)流(liu)器(qi)的(de)內(nei)(nei)表(biao)面內(nei)(nei)襯鑫(xin)海(hai)耐磨橡膠，耐磨防腐(fu)，比較光(guang)滑(hua)，將會增(zeng)大流(liu)動(dong)阻力(li)，同(tong)(tong)時(shi)分(fen)離(li)效(xiao)率(lv)也有所增(zeng)加，同(tong)(tong)時(shi)采用(yong)較粗糙(cao)內(nei)(nei)壁的(de)水(shui)力(li)旋(xuan)(xuan)流(liu)器(qi)，其(qi)流(liu)動(dong)阻力(li)將會降(jiang)低，同(tong)(tong)時(shi)底流(liu)量(liang)增(zeng)大。

（10）進料粘度：分(fen)離粒(li)徑(jing)(jing)和(he)進料粘(zhan)度(du)的(de)平方根成正(zheng)比(bi)，亦(yi)即進料粘(zhan)度(du)的(de)增(zeng)(zeng)加(jia)會導致分(fen)離粒(li)徑(jing)(jing)的(de)增(zeng)(zeng)大。水力旋流器的(de)生產(chan)能力和(he)分(fen)流比(bi)也(ye)會隨著粘(zhan)度(du)的(de)提高(gao)而增(zeng)(zeng)加(jia)。

（11）錐比：錐(zhui)(zhui)比是底流(liu)口直(zhi)徑(jing)和溢流(liu)口直(zhi)徑(jing)之(zhi)比，是設計旋流(liu)器的主要參數(shu)，也是操作調(diao)整分級(ji)指標的重要因素。錐(zhui)(zhui)比大，分級(ji)粒度小(xiao)，錐(zhui)(zhui)比小(xiao)，分級(ji)粒度大；錐(zhui)(zhui)比取值范圍在0.35～0.65），由于溢流(liu)口直(zhi)徑(jing)是不可調(diao)參數(shu)，所以在生產中主要通過更換不同的底流(liu)口來選擇適(shi)宜(yi)的錐(zhui)(zhui)比。

2、操作參數

（1）入料壓力：入料(liao)壓力(li)是旋流(liu)器工作的重要參數。提高入料(liao)壓力(li)，可以(yi)增大礦漿流(liu)速，物(wu)(wu)料(liao)所(suo)受離心力(li)增大，可以(yi)提高分級效率和底(di)流(liu)濃度，但通過增大壓力(li)來(lai)降低分級粒度收效甚微(wei)，動(dong)能消耗卻大幅度增加，旋流(liu)器整體特別(bie)是底(di)流(liu)嘴磨損更加嚴重。處理粗物(wu)(wu)料(liao)時采用(yong)低壓力(li)（0.05～0.1MPa）操作，處理細粒及泥質物(wu)(wu)料(liao)時采用(yong)高壓力(li)（0.1～0.3MPa）操作。

（2）入料量：增大入料(liao)量(liang)(liang)，分級粒度變(bian)粗，減小入料(liao)量(liang)(liang)，分級粒度變(bian)細。

（3）濃度：當旋(xuan)流器(qi)尺寸和壓力(li)一定時，入料濃度(du)對溢流粒度(du)及分(fen)級(ji)效率有(you)重要(yao)影響。入料濃度(du)高，流體的粘滯阻力(li)增(zeng)加，分(fen)級(ji)粒度(du)變(bian)粗(cu)，分(fen)級(ji)效率降低。實踐表明，分(fen)級(ji)粒度(du)為0.074mm時，入料濃度(du)以10%～20%為宜。

（4）入料粒度：入(ru)(ru)料(liao)(liao)粒度(du)的(de)變(bian)化會明(ming)顯地影(ying)響水(shui)力旋(xuan)流(liu)(liu)(liu)(liu)器(qi)的(de)分(fen)(fen)級(ji)(ji)效果(guo)。在(zai)其它參數不(bu)變(bian)時，入(ru)(ru)料(liao)(liao)中(zhong)小于分(fen)(fen)級(ji)(ji)粒度(du)的(de)物(wu)(wu)料(liao)(liao)含量少時，則底流(liu)(liu)(liu)(liu)中(zhong)的(de)細粒含量少，濃度(du)高，而溢流(liu)(liu)(liu)(liu)中(zhong)的(de)粗顆粒含量增加，旋(xuan)流(liu)(liu)(liu)(liu)器(qi)的(de)分(fen)(fen)級(ji)(ji)效率下降；當入(ru)(ru)料(liao)(liao)中(zhong)接近分(fen)(fen)級(ji)(ji)粒度(du)的(de)物(wu)(wu)料(liao)(liao)多(duo)(duo)時，則底流(liu)(liu)(liu)(liu)中(zhong)的(de)細粒物(wu)(wu)料(liao)(liao)多(duo)(duo)，溢流(liu)(liu)(liu)(liu)中(zhong)的(de)粗粒物(wu)(wu)料(liao)(liao)多(duo)(duo)，分(fen)(fen)級(ji)(ji)效果(guo)下降。

二、水力旋流器流體的運動形式有哪些

在正常生產的水力旋流器中，流(liu)體的運動形式(shi)分為(wei)以下幾種(zhong)。

1、外旋流和內旋流

外(wai)旋流和內旋流是(shi)水力(li)旋流器運動的主(zhu)要(yao)形式，它們的旋轉方向相同，但其運動方向相反(fan)。外(wai)旋流攜帶粗而重的固體物料由沉砂口排出，為沉砂產物；內旋流攜帶細而輕的固體物料有溢(yi)流口排出，為溢(yi)流產物。具(ju)體如圖(tu)所示

2、短路流

給入旋(xuan)流(liu)(liu)(liu)器的(de)兩(liang)相流(liu)(liu)(liu)體，由(you)(you)于(yu)其(qi)器壁的(de)摩擦阻力作用，其(qi)中一部分先向(xiang)(xiang)上(shang)再沿頂(ding)蓋(gai)下表面向(xiang)(xiang)內(nei)，又沿旋(xuan)渦溢(yi)流(liu)(liu)(liu)管外(wai)壁向(xiang)(xiang)下運動，最后同內(nei)旋(xuan)流(liu)(liu)(liu)匯(hui)合由(you)(you)溢(yi)流(liu)(liu)(liu)管的(de)溢(yi)流(liu)(liu)(liu)口排出。這部分蓋(gai)下流(liu)(liu)(liu)就(jiu)是(shi)通常(chang)所說(shuo)的(de)短路(lu)流(liu)(liu)(liu)，由(you)(you)于(yu)其(qi)直接(jie)進入溢(yi)流(liu)(liu)(liu)產物，未經分離(li)作用，故而直接(jie)影響分離(li)效果。

3、循環流

從(cong)外旋(xuan)(xuan)流(liu)(liu)以螺(luo)線渦(wo)形(xing)(xing)式內遷到內旋(xuan)(xuan)流(liu)(liu)的(de)兩相流(liu)(liu)體，由(you)(you)于溢流(liu)(liu)管的(de)溢流(liu)(liu)口來不及(ji)將其全部排(pai)出(chu)，其中未被(bei)排(pai)出(chu)的(de)部分流(liu)(liu)體將在旋(xuan)(xuan)流(liu)(liu)器(qi)的(de)旋(xuan)(xuan)渦(wo)溢流(liu)(liu)管與器(qi)壁(bi)之間的(de)空間，作(zuo)由(you)(you)下而上再(zai)由(you)(you)上而下的(de)循環運動，形(xing)(xing)成循環流(liu)(liu)。

4、零速包絡面

由(you)于外旋(xuan)(xuan)流(liu)(liu)和(he)內(nei)(nei)旋(xuan)(xuan)流(liu)(liu)的(de)(de)流(liu)(liu)體(ti)運動(dong)(dong)方(fang)式不(bu)同，而且內(nei)(nei)旋(xuan)(xuan)流(liu)(liu)是由(you)外旋(xuan)(xuan)流(liu)(liu)運動(dong)(dong)過程中(zhong)(zhong)逐漸內(nei)(nei)遷(qian)形成，那么(me)其中(zhong)(zhong)必有(you)軸向速(su)度等(deng)于零(ling)的(de)(de)跡(ji)點。旋(xuan)(xuan)流(liu)(liu)器正常分(fen)離過程中(zhong)(zhong)，流(liu)(liu)體(ti)軸向速(su)度為零(ling)的(de)(de)軌(gui)跡(ji)叫(jiao)零(ling)速(su)包絡(luo)面(mian)。零(ling)速(su)包絡(luo)面(mian)是循環流(liu)(liu)的(de)(de)中(zhong)(zhong)心線，也是內(nei)(nei)旋(xuan)(xuan)流(liu)(liu)和(he)外旋(xuan)(xuan)流(liu)(liu)的(de)(de)分(fen)界線。結構參數(shu)一定(ding)的(de)(de)旋(xuan)(xuan)流(liu)(liu)器，其零(ling)速(su)包絡(luo)面(mian)的(de)(de)形狀和(he)大小(xiao)基本不(bu)變。

5、最大切線速度軌跡面

給入旋流(liu)器的(de)(de)兩相流(liu)體(ti)，以外(wai)旋流(liu)以螺線(xian)渦形式向內(nei)旋流(liu)內(nei)遷的(de)(de)過程中(zhong)，其流(liu)體(ti)質點(dian)的(de)(de)切(qie)線(xian)速度有一最(zui)大(da)(da)值，即最(zui)大(da)(da)切(qie)線(xian)速度。正常工作時(shi)，旋流(liu)器中(zhong)流(liu)體(ti)質點(dian)最(zui)大(da)(da)切(qie)線(xian)速度的(de)(de)軌跡(ji)叫最(zui)大(da)(da)切(qie)線(xian)速度軌跡(ji)面。

6、空氣柱

給入(ru)旋流(liu)器的(de)兩(liang)相流(liu)體(ti)，以螺線渦運動時(shi)，隨(sui)著旋轉半徑的(de)逐漸減小，其質點切(qie)線速度越來越大，當達到某一數值時(shi)將(jiang)形成低于外(wai)部空(kong)(kong)(kong)間壓力的(de)負壓區。進入(ru)負壓區的(de)流(liu)體(ti)將(jiang)會從中(zhong)析(xi)出空(kong)(kong)(kong)氣(qi)，與此同時(shi)外(wai)部空(kong)(kong)(kong)間的(de)空(kong)(kong)(kong)氣(qi)亦(yi)會通過排出口（沉砂口和溢流(liu)口）進入(ru)負壓區形成空(kong)(kong)(kong)氣(qi)柱(zhu)。